反应釜为何会爆炸？

警惕操作和使用不当

2月21日，位于内蒙古阿拉善盟腾格里经济技术开发区的立信化工有限公司发生反应釜爆炸事故，造成2人死亡、4人受伤。

反应釜是指带有搅拌装置的间歇式反应器，根据工艺要求的压力不同，可以在敞口、密闭常压、加压或负压等条件下进行化学反应。反应釜广泛应用于化工、制药、染料、食品及生物化工等企业，属高温高压设备，危险性较大，易发生物料泄漏和火灾爆炸事故。在生产过程中，企业应重点防范各类危险因素，正确使用反应釜并做好维护工作。

原因分析

操作和使用不当、制造和设计缺陷、化学腐蚀等是造成反应釜物料泄漏和发生火灾爆炸事故的常见原因，其中操作和使用不当引发的事故较多。由于反应釜内通常是有毒有害危险化学品，因此事故后果较一般爆炸事故更为严重。

◇违章作业

1.作业人员在未对设备内气体进行置换或置换不彻底的情况下，试车或打开人孔进行焊接检修，空气进入设备内形成爆炸性混合物后引发爆炸。

2.用可燃性气体（如合成系统的精炼气、碳化系统的变换气）补压、试压、试漏。

3.未进行动火分析和动火处理（如未加盲板将检修设备与生产系统进行隔离，或盲板质量差，或采用石棉板作盲板），未办理动火证就进行动火作业。

4.带压紧固设备阀门和法兰螺栓。

5.盲目追求产量，设备超压、超负荷运行。

6.擅自放低储槽液位，导致水封起不到作用，或因岗位间配合不够造成压缩机泵抽负，空气进入设备内形成爆炸性混合物。

7.在设备运行中擅自离岗，没有及时发现设备工艺参数变化，导致系统过氧爆炸。

◇操作失误

1.进行设备置换清扫时，置换顺序错误。

2.在操作中错开阀门，或开关阀门不及时、顺序错误，致使设备憋压或气体倒流超压，引起物理爆炸。

3.投料过快或加料不均匀，引起温度迅速升高或设备内母液凝固。

4.未及时排放冷凝水或操作不当，使设备操作带水超压。

5.由于操作原因引起的压缩机泵抽负，使空气进入设备内形成爆炸性混合物。

6.过早停泵停水，造成设备局部过热、烧熔、穿孔。

7.投错物料，导致其在回收工序中受热分解爆炸。

◇维护不当

1.在设备运行中，因仪表接管漏气、阀门密封不严等引起可燃性气体泄漏。

2.未及时清理沉积物（如黄磷、砖泥、积炭），使管道堵塞，造成设备真空度上升，空气通过水封进入煤气管道，在设备内形成爆炸性混合物或高温引起积炭自燃爆炸。

3.仪表装置失灵损坏。氢气自动放空装置损坏，导致空气进入；开车时造气炉煤气下行阀失灵，致使氧含量提高；缩合罐真空管道上的止回阀失灵，部分水进入罐内引起化学反应而爆炸等。

4.不凝性气体未排出或未排尽，导致超压爆炸。

5.用环氧树脂作防腐剂，涂在设备上引起着火。

6.温度过高引起设备自聚反应，或设备内充装的可燃性液化气体过多，气体在高温下受热膨胀，压力剧升而导致爆炸。

7.设备周边存在点火源，包括焊火、机动车尾气火花、静电消除装置失灵发生静电放电、雷击起火和其他点火源（铁器相互碰撞、钉子鞋与路面摩擦产生的火星等）。

◇制造缺陷

1.自制或改装的设备材质不符合要求，未按有关规定和技术要求进行加工。

2.焊接质量差，设备焊接处存在明显的与母材未熔合、连续点状夹渣问题，存在气孔或细小裂纹等，或者外壁采用单面焊的方式，未开坡口、焊肉厚薄不均、焊缝内夹垫圆钢金属等。

3.设备未严格按图纸加工，如水解釜联苯加热水套因回流管头加工错误，导致管头下部积水无法排出，受热沸腾后引起水解釜爆炸。

4.选用旧设备或代用设备，因材料性能不明或自身的缺陷引发爆炸，如设备陈旧，阀门、封头长期打不开，止逆阀安装位置错误，不能阻止流体倒流等，或常压设备加压使用。

◇设计缺陷

1.工艺不成熟，未经物料、热量衡算，盲目将小试数据应用于大生产装置，致使设备强度不够。

2.违反压力容器设计有关规定，错误地将方形容器焊在夹套上，且安装位置偏高，在高温高压下因强度不够而爆炸。

3.设备按常压设计，操作时其压力超过设计压力。

◇化学腐蚀

1.电化学腐蚀、氢腐蚀严重，设备局部壁厚减薄或变脆。

2.塔壁腐蚀严重，局部穿孔。

3.因腐蚀造成设备及零部件断裂，如合成塔中心管断裂，高压氧腐蚀使合成塔出现裂纹而爆炸。

公式

使用反应釜进行生产时，作业人员一定要规范操作。操作步骤错误会造成反应釜损坏，影响企业正常的生产秩序，甚至会造成人员伤亡。

◇按制度操作

企业要有严格规范的反应釜操作制度，作业人员应按制度操作，这是最基本的要求。在操作反应釜前，作业人员还应了解设备的特点和相关要求。

◇操作前检查

操作反应釜前，作业人员要检查设备是否有异状。设备正常运行时，一定不能将上盖和触及板打开，以免发生触电。严禁带压操作设备，这样不仅会损坏设备，还会威胁作业人员的生命安全。在氮气试压过程中，还要注意观察设备变化情况，以免压力过高。

◇操作时观察

操作反应釜时，要注意观察。尤其是反应釜加热到一定温度后，身体不能和釜体接触，以免被烫伤。

公式

由于大多数反应是在高温高压条件下进行的，参与反应的原料及催化剂多为易燃易爆物质，因此火灾和爆炸事故发生率较高，应落实防火防爆措施。

◇防物料泄漏

一般工艺危险中的“排放和泄漏控制”项，特殊工艺危险中的“毒性物质”、“易燃及不稳定物质的数量”、“腐蚀”、“泄漏—连接头和填料处”等项都与泄漏有关。在生产过程中，企业要确保设备选材合理、运转状态良好，要采取措施降低泄漏率，从而降低火灾和中毒风险。

◇控制反应温度

反应釜一般都有搅拌器，保证反应釜内温度均匀。反应釜温度控制分升温和降温两种（视内部是放热反应还是吸热反应决定）。升温采用蒸汽、熔盐或其他加热介质，降温采用冷却水或其他介质，通过加热或冷却介质控制温度。

◇防范爆炸危险

当仪表或装置失灵时，反应釜内物料浓度处于易燃范围内或接近易燃范围，特殊工艺危险中“易燃范围内及接近易燃范围的操作”的危险系数将增加，应当采取措施控制反应物料的爆炸危险。原料混合器应放置在反应器进口附近，确保原料在混合器中混合后立即进入反应器。在接近爆炸极限条件下进行氧化反应时，应严格控制原料气与空气或氧气的混合比例。生产装置要有自动化控制仪表、安全连锁报警装置。此外，还可采取原料气和氧气或空气分别进料的方式，避免形成爆炸性混合物。

◇配置保护设施

反应釜发生火灾、爆炸的危险性较高，在设计中采用了较多的安全装置和防火设施进行补偿。企业在生产中，必须重视安全装置的完好率和投用率，否则装置的危险等级会升高。

公式

我们不仅要注重设备操作过程，还要注重设备维护保养。发现故障后，要及时检修，使设备保持完好状态。

1.反应釜在运行中，禁止超温、超压，作业人员应严格执行操作规程。

2.按工艺指标控制夹套或蛇管及反应器的温度。

3.避免温差应力与内压应力叠加使设备产生应变。

4.严格控制配料比，防止发生剧烈反应。

5.要注意反应釜有无异常振动和声响，如发现故障，应立即检修，及时消除隐患。

（据化工安全与环境微信公众号等整理）